| 研究課題/領域番号 |
16K06279
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
藤元 章 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (90388348)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2017年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | グラフェン / 二硫化モリブデン / 酸化インジウム / ガスセンサ / 電子-正孔パドル / 超伝導 / ファンデルワールスヘテロ接合 / 磁気抵抗 / 弱局在効果 / ラマン散乱 / アルカリ金属 / 電子・電気材料 / 半導体物性 / 原子層薄膜 |
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| 研究成果の概要 |
グラフェンや二硫化モリブデンを人工的に積層した半導体接合を作製し，抵抗検知型のガスセンサを作製した。水素ガスと一酸化窒素ガスの検知特性を調べ，グラフェン単体よりも，グラフェン/二硫化モリブデンのヘテロ接合の抵抗変化が大きいことを確認した。ヘテロ接合の場合，一酸化窒素ガスを10 ppmから100 ppmの範囲で変化させると，それに応じてステップ状の抵抗変化が得られた。酸化インジウムの薄膜をグラフェン上に成長させた試料でガスセンシング特性を評価し，100 ppmの一酸化窒素ガスでは，2桁以上の抵抗の増大が観測され，ガスセンサの高感度化が期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，グラフェン表面にチタンを蒸着させ，その膜を除去することで，トランジスタの両極性動作に成功した。この研究がグラフェン上に様々な異種材料を積層させて研究を始める契機となった。さらに，グラフェンと二硫化モリブデンとを組み合わせたデバイスを実現し，100 ppm以下の濃度でNOガスの連続モニタリングに成功し，数十秒の応答速度が得ることができた。このような原子層薄膜表面の化学的な変化を電気信号に変換して計測することができるポテンショメトリックセンサーが，リアルタイムで化学種の吸着をモニタリングするための新デバイスに発展することを期待する。
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